Resumo |
A velocidade das reações pode ser descrita pela cinética química e variar em função das diferentes condições e mecanismos de desenvolvimento de uma reação, tais como a concentração de reagentes, temperaturas, presença de um inibidor ou catalisador, presença de luz, etc. A temperatura pode afetar uma série de reações indesejáveis, como a formação de Hidroximetilfurfural (HMF). O HMF é um composto furânico que pode ser formado pela desidratação das hexoses em pH ≤ 5 ou como um composto intermediário da reação de Maillard. O HMF é um componente que ocorre naturalmente no mel, sendo utilizado como um parâmetro para avaliar a sua qualidade, principalmente, em relação ao seu frescor. A IN Nº 11 estabelece um limite máximo de 60 mg HMF/kg mel (BRASIL, 2000), pois o HMF pode ser convertido em 5-sulfoximetilfurfural, que é genotóxico e carcinogênico. Desse modo, o objetivo desse trabalho foi determinar a ordem de reação de formação de HMF em mel in natura e seus parâmetros cinéticos. O experimento foi realizado em DIC, em esquema fatorial 3 x 7 (temperaturas 45, 55 e 65°C e 7 tempos de armazenamento), com três repetições. A análise de teor de HMF foi realizada seguindo a metodologia do Instituto Adolfo Lutz a cada 96/72 horas (h) para a temperatura de 45 °C, 24 h para 55 °C e 12 h para 65 °C a fim de atingir 60 mg HMF/kg mel. Os gráficos de concentração de HMF ([HMF]) por tempo (h) e do logaritmo neperiano da [HMF] (ln[HMF]) por tempo (h) foram plotados para avaliar o ajuste dos dados aos modelos de ordem zero (MOZ) e de primeira ordem (MPO) de reação, respectivamente. Nas temperaturas 45, 55 e 65 °C no MOZ foram obtidos, respectivamente, valores de inclinação 0,1298, 0,5850 e 2,0232; de intercepção 8,8181, 6,3459 e 2,5340; e de R² 0,9949, 0,9899 e 0,9856. Nas temperaturas 45, 55 e 65 °C no MPO foram obtidos, respectivamente, os valores de inclinação 0,0037, 0,0147 e 0,0358; de intercepção 2,6278, 2,6058 e 2,7211; e de R² 0,9590, 0,9645 e 0,9409. Todos os valores de R² no MOZ foram maiores que no MPO, indicando melhor ajuste do MOZ para representar a formação de HMF. As constantes de velocidade das reações (k) a 45, 55 e 65 °C foram obtidas pela inclinação das equações, sendo, respectivamente, 0,1298, 0,5850 e 2,0232 h-1. Isso demonstra que há um aumento diretamente proporcional de k em relação à temperatura, indicando que a velocidade de formação de HMF aumenta com o aumento da temperatura (Q10 = 3,92). Além disso, a energia de ativação da reação (Ea) de 29.349 cal/mol foi obtida a partir dos valores de k para cada temperatura, através da linearização da equação de Arrhenius. Portanto, o conhecimento sobre a ordem de reação da formação de HMF e dos parâmetros obtidos é importante e pode ser utilizado para a predição da vida de prateleira desses méis pelo método acelerado por meio do modelo de Arrhenius, bem como para otimizar os seus processos de beneficiamento e de armazenamento para evitar a formação de HMF. |